电传动装甲车动カ舱内空气波场数值模拟及结构改进分析

将装甲车由机械传动改为电传动后，电机类设备的增加对动力舱内的冷却系统提出新的要求，利用计算流体动力学(CFD)技术对虚拟动力舱内空气流场进行数值模拟，可以对动力舱冷却系统的合理性进行预测分析并提出建议。以某虚拟电传动装甲车动力舱为研究对象，建立了电传动装甲车动力舱内空气流动与传热计算的物理模型和数学模型，采用标准尾K-ε方程湍流模型对舱内的流动进行了描述，对不同风扇流量下动力舱内空气流场进行了三维数值模拟与分析，为风扇流量的确定提供了理论依据；对动力舱排气窗位置进行了分析讨论，指出排气窗位置的不同会对舱内部件带来不同的冷却效果。     

坦克动カ舱空气流动与传热研究综述

掌握坦克动力舱内空气流动与传热状况，是合理设计其动力装置、传动装置和冷却系统的必要前提和重要环节。进行空气流动与传热研究对促进坦克动力舱设计研制水平的提高具有重要意义。文章就国内外坦克动力舱空气流动与传热研究的现状、未来发展趋势、存在的问题以及数值模拟的困难进行了综述。     

The Application of Compulational Fluid Dynamics to Design of Vehicle Cooling Wind Tunnel

A computational fluid dynamics （CFD） calculation model for the airflow and heat transfer in an armored vehicle cooling wind tunnel is established. A practical method to determine computation region outside power train compartment, produce grid and ensure grid quality is put forward. A commercial software FLUENT can be used to obtain solutions numerically in 3-D space. Precision of CFD calculation results is verified. The CFD model is used in designing a vehicle cooling wind tunnel, and air flow resistance of fan blast baffle is calculated. The calculated results show feasibility of the CFD rnodel and the method.     

电传动装甲车辆冷却系统水路性能试验研究

根据电传动装甲车辆冷却系统高低温双泵双循环设计要求,通过台架联机试验全面测试了冷却系统双循环水路及各循环支路温度变化和水流量分配特性、发电机绕阻温度变化规律及低温循环水路工作性能,测试结果表明:发电机冷却水路与发动机循环水路串联可行,双循环水路及各循环支路水流量和进出口温度变化满足动力系统不同工作状态散热要求,所选部件匹配合理,达到设计要求.     

风扇蜗壳高度对装甲车辆冷却风道空气流动的影响

为有效降低装甲车辆封闭式冷却风道的空气流动阻力,利用计算流体动力学技术进行数值模拟,通过GT-Suite软件建立了冷却风道的仿真模型,并用GT—Cool模块离散了装甲车辆冷却风道的3D模型,研究了蜗壳高度的变化对冷却风道主要设计参数之间的影响,指出蜗壳高度小于257mm时,风道阻力过大,冷却风道设计不合理．在对风扇蜗壳进行改进后,低温散热器进口截面处空气平均流速增加．     

计算流体力学在车辆冷却风道设计中的应用

建立了装甲车辆冷却风道空气湍流流动与传热的计算流体力学( CFD)计算模型,提出了确定动力舱外计算区域和网格生成步骤及保证网格质量的实用方法,应用商业软件Fluent进行3维数值求解。检验了CFD计算结果精度。将CFD计算模型应用于车辆冷却风道设计中,对风扇导流板空气阻力进行了计算,取得了较好的效果。     

坦克及军用车辆风扇调速用硅油离合器的理论、设计与试验研究

军用车辆冷却系统的风扇是车辆噪声的主要来源和发动机有效功率的消耗者之一,而噪声的强度和功率的消耗均与风扇的转速有关。根据冷却的实际需要自动调节风扇的转速,不仅可降低功率消耗、节省燃油,而且还可以达到降低噪声、延长发动机寿命等效果。本文对国产中型坦克发动机冷却风扇采用温控自动调速硅油离合器的可行性进行了探讨,介绍了它的结构、工作原理、传扭计算以及试验结果,为我国军用车辆冷却系统风扇的温控调速做了一次有价值的尝试。     

装甲车辆发动机载荷谱仿真与试验研究

载荷谱是装甲车辆发动机结构寿命研究的根本依据。为深入研究发动机载荷谱,以某型装甲车辆为研究对象,基于发动机工作过程数值计算方法、多体动力学理论和联合仿真技术,建立了包括动力装置、传动装置和行动装置的整车动力性能仿真模型。模拟了车辆行驶过程中驾驶员操作和路面状况对发动机动态工况的影响,并自主设计了挡位、车速传感器,通过实车试验对模型进行了验证。统计分析了装甲车辆发动机典型任务剖面下的载荷参数时间历程,得到了发动机及其零部件载荷谱,为基于载荷谱的装甲车辆发动机可靠性设计和试验提供了依据。     

坦克装甲车辆冷却性能的集成化预测模型

针对坦克装甲车辆的冷却过程涉及多物理场作用、多个零部件与多种流体参与的特点,基于整体和综合的角度,提出了冷却性能的集成化预测思路。建立了集成化预测模型,发动机燃烧产热和部件摩擦产热作为热源,考虑了基于部件集总质量的热节点与冷却液、润滑油、动力舱空气、发动机进气、燃气、废气之间的传热,冷却液、润滑油和动力舱空气的流动。通过边界耦合与内部参数耦合相结合、局部收敛与整体收敛相结合的算法进行模型的求解。预测实例显示,这种模型可以实现在各种外界环境温度和不同运行工况的坦克装甲车辆冷却性能的集成化预测,具有较好的预测精度。     

装甲车辆动力装置部件温度的网络化预测方法

以装甲车辆动力装置部件为研究对象,提出了预测其温度的网络化方法,给出了传热网络模型,说明了总体计算流程。结合润滑油、冷却液、动力舱冷却空气流动及其它必要边界条件,对某型装甲车辆动力装置部件温度进行了预测,给出了预测值与实验值的对比,得到了动力装置部件温度的分布,预测了高温部位温度随发动机转速和环境温度的变化,结果表明该方法方便有效,有较好的实用意义。     

CAN总线在装甲车辆电传动半实物仿真平台控制系统中的应用

在装甲车辆电传动半实物仿真平台控制系统实体化的仿真系统的基础上,研究了基于CAN总线的装甲车辆电传动控制系统的通信网络,设计了CAN总线通信的智能节点硬件电路和软件编程,并在半实物仿真平台上验证了信息流传输的实时性和可靠性.     

装甲车辆空调系统动态热负荷计算

建立了装甲车辆的整体温度场的计算模型,提出了利用数值方法计算太阳辐射和发动机的散热对整个装甲车辆的整体温度场的影响,进而通过温度场计算空调热负荷的装甲车辆动态热负荷的计算方法.计算了一天之内的空调系统热负荷的变化情况,并讨论了太阳辐射强度和发动机负荷对空调热负荷的影响.     

基于计算流体力学的车辆发动机散热器芯部外形优化

为降低散热器空气侧流动阻力和芯部体积以达到节约冷却风扇功率和车辆动力舱空间的目的,建立了散热器空气侧计算流体力学（CFD）模型和基于CFD分析的散热器芯部外形优化模型。在满足散热需求和动力舱安装空间要求的前提下,以空气侧流动阻力和芯部体积为目标函数,基于遗传算法对一板翅式散热器芯部外形进行了优化,对优化后散热器的散热性能进行了校核。结果表明,所建优化模型是可行的。采用正交试验设计法确定了各变量对优化目标影响的主次顺序：在空气流量一定时,散热器芯部高度对散热器空气侧流动阻力和芯部体积的影响最为显著。     

装甲车辆冷却风道的一维CFD仿真

利用GT-Suite软件的Cool3D模块和GT-Cool模块离散了车辆冷却风道的3D模型,并采用边界耦合法建立了特殊冷却风道的一维CFD仿真模型.在此基础上,利用主要部件的性能试验数据建立了某装甲车辆冷却系统模型,研究环境温度和散热器高度的变化对冷却风道主要设计参数之间的影响.仿真结果为冷却风道的设计提供了理论依据.     

基于随机方向法语车辆原地起步加速过程模拟的变速箱比优化模型

提出了基于随机方向法与车辆原地起步加速过程模拟的变速箱挡比优化模型，该模型以变速箱各挡传动比为优化对象，以车辆原地起步加速时间和累积燃油消耗量为目标函数。车辆原地起步加速过程模拟以发动机瞬态工作过程计算为基础。对以涡轮增压柴油机为动力装置、采用闭锁式液力传动的某型装甲履带车辆的变速箱挡比进行了试优化，证明该方法能够为设计及改进车辆动力性和燃油经济性提供参考。     

履带车辆电传动系统减速机构热特性

为进一步提升履带车辆的运行稳定性,采用一维与三维相结合的方法开展履带车辆电传动系统减速机构热特性研究。利用一维软件快速计算减速机构各润滑冷却孔口出口压力和流量,以及功率损失和热量传递路径,作为三维软件的仿真边界条件;利用三维软件仿真润滑流场和温度场,得到减速机构温度分布情况。分析履带车辆电传动系统机械构件热特性研究流程,研究过程充分显示了一维与三维软件相结合的仿真方法在齿轮热特性分析中的有效性,提升了仿真结果精度,缩短了仿真时间,为履带车辆电传动系统热特性研究提供了技术参考。     

进排气蜗壳结构对履带车辆冷却系统风量的影响研究

应用三维建模软件PRO／E建立了某履带车辆散热系统的进排气蜗壳、风扇和散热器等部件的三维模型,并运用FLUENT6．3软件对不同蜗壳结构对冷却系统风量的影响进行了仿真分析,提出了改变风扇安装位置、增加排气蜗壳出口斜面以及取消进排气蜗壳分型面等优化建议．仿真结果表明,在不增加冷却系统体积的前提下,通过优化措施,冷却系统风茸提升了8．3％．     

高原车辆冷却系统参数化仿真研究

分析了高原环境下,冷却系统性能的影响因素及其相互影响关系,在此基础上,通过试验数据和数学模型相结合的方法在GT平台下建立了高原环境冷却系统仿真模型,采用参数化仿真手段定量分析了高原环境下各参数对冷却系统性能的影响关系.变参数仿真结果表明:在海拔3 000~4 500 m高原情况下,为了满足系统的散热需求,发动机散热量分别需要降低为平原的88%~94%;在发动机热负荷不变的情况下,风扇体积流量需要比调速前增加7.5%~15.2%.     

基于BP 神经网络的装甲车辆发动机使用状态评价

为综合预测装甲车辆发动机使用寿命,应用相关性分析优化发动机使用影响因素指标体系,定义发动机使用条件修正系数,对发动机使用状态样本数据进行分析与处理,构建BP神经网络评价模型,并利用获得的样本数据对网络进行训练和检验。结果表明：该方法能定量评价装甲车辆发动机使用状态,为预测装甲车辆发动机使用寿命提供一种新方法。     

车辆动力舱冷却风道流场的仿真研究

该文应用三维建模软件PRO/E建立了某车辆动力舱的CAD模型,运用CFD软件FLUENT对动力舱内的冷却空气流场进行仿真研究.重点解决了散热器和风扇在动力舱中的模拟问题.仿真计算得出了动力舱内不同位置的阻力分布情况.此外,还计算分析了冷却空气通过冷却风道的正面深度对系统阻力的影响,以及在不同的风扇转速下车辆行进时,动力舱内冷却空气流场的变化情况.